工程材料与热加工-铝及其合金.ppt

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1、铝及其合金教学重点熟悉铝及其合金的分类、性能及用途。掌握铝及其合金的牌号和代号。了解铝及其合金的主要热处理方法和强化方法。1、铝及铝合金1.1工业纯铝铝在地壳中储量丰富，占地壳总重量8.2%，居所有金属元素之首，因其优异性能已在几乎所有工业领域得到应用。有银白色光泽，密度小（2.72g/cm3），熔点（660℃）。导电导热性优良（仅次于Ag、Cu），为非磁性材料。抗大气腐蚀性能好：在空气中极易氧化形成一层牢固致密的表面氧化膜。塑性和韧性好：与具有面心立方晶体结构有关，可以很容易通过压力加工制成铝箔和各种尺寸规格的半成品。工业纯铝强度低，室温下

2、仅为(45~50)MPa，故一般不宜用作结构材料。纯铝的应用：电线、电缆、强度要求不高的器皿。1.2铝合金的分类和热处理1.2.2铝合金的分类以相图上合金元素在铝中的最大饱和溶解度D为界线将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合金：成分小于D点的合金,可以得到单相固溶体组织，塑性变形能力好，适合于冷热加工（如轧制、挤压、锻造等）。变形铝合金又可分为热处理强化及不可热处理强化铝合金两种：成分小于F点的合金其固溶体成分不随温度而变化，故不能用热处理强化；反之则可以通过时效处理而沉淀强化。铸造铝合金：成分比D点高，有良好的铸造性能，熔液流

3、动性好，收缩性好，抗热裂性高，可直接浇铸在砂型或金属型内，制成各种形状复杂的甚至薄壁的零件或毛坯。铝合金的强化固溶热处理塑性、韧性好，强度、硬度没有立即提高时效热处理强度和硬度提高。固溶热处理时效热处理放置一定时间1.3常用铝合金及其应用1.3.1变形铝合金1.3.2铸造铝合金变形铝合金的分类防锈铝LF硬铝LY超硬铝LC锻铝LD可热处理强化不可热处理强化牌号及代号变形铝合金的代号采用汉语拼音字母加顺序号表示。牌号采用国际四位数字体系和四位字符体系表示LY11序号11号硬铝代号1070铝合金的组别改型情况序号牌号变形铝合金性能特点和应用防锈铝合

4、金：主要是Al-Mg系和Al-Mn系合金，大多为单相合金，不可热处理强化，主要特点是抗蚀性，焊接和塑性好，并有良好的低温性能。硬铝合金：主要是指Al-Cu-Mg系合金，合金含量越高，强度越高，而塑性韧性变差。LYl、LY10、LY11超硬铝合金：超硬铝属Al-Cu-Mg-Zn系合金（LC4、LC6）是室温强度最高的铝合金。主要用于受力较大的重要结构和零件锻铝合金：主是指Al-Mg-Si-Cu系合金，如LD5、LD8等。其中合金元素较多，但含量较低，故有优良热塑性，热加工性能好；铸造性和耐蚀性较好，力学性能可与硬铝相当。铸造铝合金的分类Al-S

5、i系Al-Cu系Al-Mg系Al-Zn系与变形铝合金相比，铸造铝合金中合金元素的质量分数较多，总量约为8%-25%。铸造铝合金的牌号及代号Si名义质量分数为12%的铸造铝合金代号及牌号表示。ZL102铸铝代号ZAlSi12铸造基本元素，Al主加元素，Si牌号质量分数合金类别序号，02铸造铝合金的特点及用途铸造铝硅合金：铸造性能优越（流动性好、收缩率小、热裂倾向小），具有一定的强度和耐腐蚀性。变质处理：提高其力学性能，如强度和伸长率。因此，Al-Si系合金是最常用的铸造铝合金。如飞机仪器零件、船舶零件等。铸造铝铜合金：耐热度高，宜制造内燃机汽缸

6、、活塞等高温下工作的零件。铸造铝镁合金：密度小、耐腐蚀、强度高。故该合金多用于制造在腐蚀介质条件下承受较大冲击或振动载荷的形状较简单的零件。如泵体、船舰配件。铸造铝锌合金：强度高，宜制造汽车、飞机上开关复杂的零件。铸造铝合金的特点及用途